高耐磨合金焊丝的加工方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及耐磨焊丝，具体说是高耐磨合金焊丝的加工方法。
【背景技术】
[0002]在实际工业生产过程中，机械设备和零件的磨损失效对生产影响巨大。减轻磨损具有节能节材、资源充分利用和保障安全的的重要作用。而对减轻机械零件的磨损很有效的方法就是焊接。药芯焊丝的出现和发展适应了焊接生产向高效益、低成本、高质量、自动化发展的趋势。随着世界工业的飞速发展，焊接技术也逐步进入半自动、自动和智能化的阶段，从而给药芯焊丝的发展带来了广阔的前景。药芯焊丝是近年来发展迅猛、普及较快的一种先进焊接材料，是未来世纪的主导焊接材料，在自动和半自动焊接中已成为一种很有发展前途的焊接材料之一。
[0003]目前，焊丝的加工方法包括钢带成型法、盘圆法、钢带拔制法、在线焊合法等。采用这些方法在制备过程中由于工艺条件控制不善，导致制备的焊丝焊接的焊缝外观不光滑，飞溅大，电弧稳定性不理想等，质量较为低下。
【发明内容】
[0004]针对上述技术问题，本发明提供一种工序简单的高耐磨合金焊丝的加工方法。
[0005]本发明采用的技术方案为:高耐磨合金焊丝的加工方法，其包括以下步骤:
(1)将高碳铬铁合金粉、电解金属锰粉、硼铁合金粉、铌铁合金粉、硅铁合金粉、钼铁合金粉、铝粉、铁粉分别烘干，然后筛分，并保温保存分别烘干，然后筛分，并保温保存；
(2)按质量比将上述保存的粉末加入混料机中进行混合；
(3)将清洗干燥后的钢带放置于辊模上，并向钢带上装填上述混合后的粉末，再通过模具成型；
(4)将成型后的焊丝进行拉丝减径；
(5)将拉丝后的焊丝层绕、包装。
[0006]作为优选，采用电阻炉通过热辐射方式对粉末烘干。
[0007]作为优选，上述粉末在100—150°C的温度下烘干I 一 2h。
[0008]作为优选，微晶墨粉、萤石粉和碳酸钾粉在400—600°C的温度下烘干3—4h。
[0009]作为优选，筛分采用100目筛子。
[0010]作为优选，烘干后的粉末以80°C保温。
[0011]作为优选，混粉时间为1.5—2.5h。
[0012]作为优选，采用石灰、锯末和毡垫的混合物对钢带进行清洗。
[0013]在加工过程中，首先对焊芯药粉进行烘干，可使制备的耐磨焊丝在焊接过程中不易产生气孔、压坑甚至裂纹等缺陷；且本发明的药芯中添加了铬、钼、铌三种耐磨材料中的强碳化物形成元素，其形成的立方晶系碳化物硬度高，热稳定性好，可以显著提高焊缝合金的耐磨性;且本发明加入了适量的铝，不仅提高了脱氧、固氮能力，提高电弧稳定性，抑制了碳的氧化，而且降低了气体溢出性飞溅。
【具体实施方式】
[0014]下面将详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0015]高耐磨合金焊丝的加工方法，其包括以下步骤:
首先，将高碳铬铁合金粉、电解金属锰粉、硼铁合金粉、铌铁合金粉、硅铁合金粉、钼铁合金粉、铝粉、铁粉分别烘干，然后筛分，并保温保存分别烘干分别烘干;烘干时，采用电阻炉通过热辐射方式将末粉在100—150°C的温度下烘干I 一 2h，去除吸附水;而微晶墨粉、萤石粉和碳酸钾粉在400—600°C的温度下烘干3—4h，去除吸附水和部分结晶水，从而保证药粉的质量。
[0016]本发明的高碳铬铁合金粉中，铬和碳有较强的亲和力，铬可固溶于铁基体中，起到增加基体强度及耐腐蚀性的作用；铬原子还与碳原子在基体组织晶界处形成碳化物，常呈网状或者树枝状分布，可提高焊缝合金的耐磨性能。在实际焊接过程中，焊缝合金中铬含量低于铁的含量，但铬元素往往以原子形式固溶到铁碳化合物中，取代其中的部分铁原子，形成二元碳化物，从而保证焊缝合金的耐磨性。
[0017]硅铁合金粉的加入可获得韧性较高且硬质的耐磨焊缝合金，且硅和锰可进行联合脱氧，尽管硅锰脱氧能力不太强，但在焊接过程中也恰恰因此就可能易于转入熔池中；而本发明中加入的碳和铝也恰好可保护硅锰过渡，从而使其承担熔池的脱氧任务;铝粉作为良好的脱氧脱氮合金成分，能够有效的降低焊接电弧区域以及液态金属中的氧含量，对焊接过程中熔滴的形成、长大、过程起到很好的保护作用;钼、铌作为强碳化物形成元素，其形成的立方晶系碳化物硬度高，热稳定性好，可以显著提高焊缝合金的耐磨性。
[0018]药粉烘干后，采用100目筛子筛分，去除较大颗粒等，保证药粉的质量;然后将筛分后的药粉以80°C保温保存，防止药粉吸潮;再按需要的质量比将粉末加入混料机中进行混合;为了防止药粉变性，混粉时间以1.5—2.5h为宜。同时，对钢带采用石灰、锯末和毡垫的混合物对钢带进行清洗、干燥;这种方式不仅成本低，而且可防止焊接时造成气孔和裂纹等现象;钢带清洗干燥后置于辊模上，并向钢带上装填上述混合后的粉末，再通过模具成型；然后将焊丝进行拉丝减径，获得需要直径的焊丝，最后将拉丝后的焊丝层绕、包装。本方法的流程简单、设备成本低。
[0019]实施例1
将高碳铬铁合金粉、电解金属锰粉、硼铁合金粉、铌铁合金粉、硅铁合金粉、钼铁合金粉、铝粉、铁粉在100°C的电阻炉内烘干2h;然后采用100目筛子筛分，并以80°C保温;接着按质量比将上述保存的粉末加入混料机中混合1.5h;同时，采用石灰、锯末和毡垫的混合物对钢带进行清洗后干燥，再置于辊模上，并向钢带上装填混合后的粉末，然后通过模具成型、拉丝、层绕、包装获得含有高碳铬铁合金粉8%、电解金属锰粉1.5%、硼铁合金粉4%、铌铁合金粉4%、硅铁合金粉2%、钼铁合金粉2%、铝粉2%、余量为铁粉的高耐磨合金焊丝。采用该焊丝焊接后，测试焊缝合金硬度为61.4HRC，脱渣率95.3%，飞溅率为9.6%，电弧稳定性好。
[0020]实施例2
将高碳铬铁合金粉、电解金属锰粉、硼铁合金粉、铌铁合金粉、硅铁合金粉、钼铁合金粉、铝粉、铁粉在120°C的电阻炉内烘干1.5h;然后采用100目筛子筛分，并以80°C保温;接着按质量比将上述保存的粉末加入混料机中混合2h;同时，采用石灰、锯末和毡垫的混合物对钢带进行清洗后干燥，再置于辊模上，并向钢带上装填混合后的粉末，然后通过模具成型、拉丝、层绕、包装获得含有高碳铬铁合金粉9%、电解金属锰粉1.8%、硼铁合金粉3.2%、铌铁合金粉3%、硅铁合金粉3%、钼铁合金粉2.5%、铝粉1.5%、余量为铁粉的高耐磨合金焊丝。采用该焊丝焊接后，测试焊缝合金硬度为65.3HRC，脱渣率94.3%，飞溅率为9.7%，电弧稳定性好。
[0021]实施例3
将高碳铬铁合金粉、电解金属锰粉、硼铁合金粉、铌铁合金粉、硅铁合金粉、钼铁合金粉、铝粉、铁粉在150°C的电阻炉内烘干Ih;然后采用100目筛子筛分，并以80°C保温;接着按质量比将上述保存的粉末加入混料机中混合2.5h;同时，采用石灰、锯末和毡垫的混合物对钢带进行清洗后干燥，再置于辊模上，并向钢带上装填混合后的粉末，然后通过模具成型、拉丝、层绕、包装获得含有高碳铬铁合金粉10%、电解金属锰粉2%、硼铁合金粉2.5%、铌铁合金粉2%、硅铁合金粉4%、钼铁合金粉3%、铝粉1%、余量为铁粉的高耐磨合金焊丝。采用该焊丝焊接后，测试焊缝合金硬度为62.4HRC，脱渣率94.7%，飞溅率为9.5%，电弧稳定性好。
[0022]以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在【具体实施方式】以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【主权项】
1.高耐磨合金焊丝的加工方法，其包括以下步骤: (1)将高碳铬铁合金粉、电解金属锰粉、硼铁合金粉、铌铁合金粉、硅铁合金粉、钼铁合金粉、铝粉、铁粉分别烘干，然后筛分，并保温保存； (2)按质量比将上述保存的粉末加入混料机中进行混合； (3)将清洗干燥后的钢带放置于辊模上，并向钢带上装填上述混合后的粉末，再通过模具成型； (4)将成型后的焊丝进行拉丝减径； (5)将拉丝后的焊丝层绕、包装。2.根据权利要求1所述高耐磨合金焊丝的加工方法，其特征在于:采用电阻炉通过热辐射方式对粉末烘干。3.如权利要求2所述高耐磨合金焊丝的加工方法，其特征在于:上述粉末在100—150°C的温度下烘干I 一 2h。4.如权利要求1所述高耐磨合金焊丝的加工方法，其特征在于:筛分采用100目筛子。5.如权利要求1所述高耐磨合金焊丝的加工方法，其特征在于:烘干后的粉末以80°C保温O6.如权利要求1所述高耐磨合金焊丝的加工方法，其特征在于:混粉时间为1.5-2.5h。7.如权利要求1所述高耐磨合金焊丝的加工方法，其特征在于:采用石灰、锯末和毡垫的混合物对钢带进行清洗。
【专利摘要】本发明涉及药芯焊丝，具体说是高耐磨合金焊丝的加工方法，其包括将高碳铬铁合金粉、电解金属锰粉、硼铁合金粉、铌铁合金粉、硅铁合金粉、钼铁合金粉、铝粉、铁粉分别烘干、筛分、保存；按质量比将上述保存的粉末加入混料机中进行混合；将清洗干燥后的钢带放置于辊模上，并向钢带上装填上述混合后的粉末，再通过模具成型、拉丝、层绕、包装。本发明对焊芯药粉进行烘干，可使制备的耐磨焊丝在焊接过程中不易产生气孔、压坑甚至裂纹等缺陷；且本发明的药芯中添加了铬、钼、铌三种耐磨材料中的强碳化物形成元素，其形成的立方晶系碳化物硬度高，热稳定性好，可以显著提高焊缝合金的耐磨性。
【IPC分类】B23K35/40
【公开号】CN105665968
【申请号】CN201610254482
【发明人】黎超英, 吴沛荣
【申请人】柳州凯通新材料科技有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年4月22日